如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为R=2Ω,质量均为m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量.
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热
高二物理解答题中等难度题
如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L=0.5m,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直,ab、cd为两根相同的、垂直于导轨水平放置的金属棒,电阻均为R=2Ω,质量均为m=2kg,与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T=0.5N,一开始细线处于伸直状态,两棒均静止,ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)从ab棒开始运动到cd棒刚要运动过程中,流过cd棒的电量.
(3)若在细线被拉断瞬间撤去水平拉力,求此后电路中产生的焦耳热
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如图所示,在竖直向上磁感应强度为匀强磁场中,两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,间距,电阻不计,匀强磁场方向与导轨平面垂直,金属棒AB、CD水平放在两导轨上,相隔为,棒与导轨垂直并保持良好接触,AB棒质量为,CD棒质量为,两金属棒接入电路的总电阻,若CD棒以的初速度水平向右运动,在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中,下列说法正确的是
A. AB棒的最终速度大小为
B. 该过程中电路中产生的热量为
C. 该过程中通过导体横截面的电荷量为
D. 两金属板的最大距离为
高二物理多选题困难题查看答案及解析
如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?
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如图所示,倾角=30°、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上.现用一平行导轨的牵引力F,牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。问:
(1)若牵引力为恒力,且F=9N,求金属棒达到的稳定速度v1
(2)若牵引力功率恒为72W,求金属棒达到的稳定速度v2
(3)若金属棒受向上拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去力,此后金属棒又前进了0.48m ,从撤力至棒速为0的过程中,金属棒发热1.12J。问撤力时棒速v3多大?
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如图所示,倾角θ=30°、宽为L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的F牵引一根质量m=0.2kg、电阻R=1Ω的导体棒ab由静止开始沿导轨向上滑动;牵引力的功率恒定为P=90W,经过t=2s导体棒刚达到稳定速度v时棒上滑的距离s=11.9m。导体棒ab始终垂直导轨且与导轨接触良好,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2。求:
(1)从开始运动到达到稳定速度过程中导体棒产生的焦耳热Q1;
(2)若在导体棒沿导轨上滑达到稳定速度前某时刻撤去牵引力,从撤去牵引力到棒的速度减为零的过程中通过导体棒的电荷量为q=0.48C,导体棒产生的焦耳热为Q2=1.12J,则撤去牵引力时棒的速度v′多大?
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如图甲所示,水平面上固定一个间距L=1m的光滑平行金属导轨,整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,导轨一端接阻值的电阻.导轨上有质量m=1kg、电阻、长度也为1m的导体棒,在外力的作用下从t=0开始沿平行导轨方向向左运动,其速度随时间的变化规律是,不计导轨电阻.求:
(1)t=1s时,流过电阻R的电流以及方向;
(2)t=4s时,导体棒受到的安培力的大小;
(3)请在如图乙所示的坐标系中画出电流平方与时间的关系()图象.
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如图所示,倾角=30°的两光滑金属导轨ab、cd平行放置,且导轨足够长,电阻可忽略,其间距L=1m。磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直导轨平面向上,一质量为m=0.2kg、电阻R0=1的金属棒MN垂直放置在导轨ab、cd上且始终与导轨接触良好。将并联的电阻R1=3,R2=6通过电键S连接在两导轨顶端。取重力加速度g=10m/s2,闭合开关S后,将金属棒由静止释放,若金属棒下滑位移x=2m时刚好达到收尾速度,则:
(1)请计算导体杆的最终收尾速度;
(2)请计算从静止到刚好达到收尾速度过程中R1上产生的热量;
(3)计算金属棒由静止到收尾速度经历的时间。(第(3)问保留两位有效数字)
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨、固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数随时间变化的关系如图()所示.
图() | 图() |
()试分析说明金属杆的运动情况.
()求第末外力的瞬时功率.
()若在第秒末撤去外力,从此时开始金属杆还能走多远.
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F。
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如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻,导轨上停放一质量、电阻的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示。
(1)试分析说明金属杆的运动情况;
(2)求第2s末外力F的瞬时功率。
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